高中力的合成與分解PPT

1、知識點知識點1 1 力的合成力的合成【思維激活【思維激活1 1】 (2014(2014東城模擬東城模擬) )如圖所示如圖所示, ,平面內作用于同一點的四個力若以力的作用點平面內作用于同一點的四個力若以力的作用點為坐標原點為坐標原點, ,有有F F1 1=5N,=5N,方向沿方向沿x x軸正向軸正向;F;F2 2=6N,=6N,沿沿y y軸正向軸正向;F;F3 3=4N,=4N,沿沿x x軸負向軸負向;F;F4 4=8N,=8N,方向沿方向沿y y軸軸負向。以上四個力的合力方向指向負向。以上四個力的合力方向指向( () ) A.A.第一象限第一象限B.B.第二象限第二象限C.C.第三象限第三象限

2、 D.D.第四象限第四象限【解析【解析】選選D D。先求。先求F F1 1與與F F3 3的合力的合力F F1313=1N,=1N,方向沿方向沿x x軸正向軸正向; ;再求再求F F2 2與與F F4 4的合力的合力F F2424=2N,=2N,方向沿方向沿y y軸負向軸負向; ;最后求最后求F F1313與與F F2424的合力為的合力為F= = N,F= = N,方向指向第四象限方向指向第四象限, ,故故D D選項正確。選項正確。221324F +F5【知識梳理【知識梳理】1.1.合力與分力合力與分力: :(1)(1)定義定義: :如果幾個力共同作用產(chǎn)生的效果與一個力的作用效果如果幾個力共

3、同作用產(chǎn)生的效果與一個力的作用效果相同相同, ,這一個力就叫作那幾個力的這一個力就叫作那幾個力的_,_,那幾個力叫作這一個那幾個力叫作這一個力的力的_。(2)(2)關系關系: :合力與分力是合力與分力是_關系。關系。合力合力分力分力等效替代等效替代2.2.共點力共點力: :作用在物體的作用在物體的_,_,或作用線的或作用線的_交于一點交于一點的幾個力。的幾個力。3.3.力的合成力的合成: :(1)(1)定義定義: :求幾個力的求幾個力的_的過程。的過程。(2)(2)運算法則。運算法則。平行四邊形定則平行四邊形定則: :求兩個互成角度的求兩個互成角度的_的合力的合力, ,可以用可以用表示這兩個力

4、的線段為鄰邊作平行四邊形表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形, ,這兩個鄰邊之間的這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的對角線就表示合力的_和和_。同一點同一點延長線延長線合力合力共點力共點力大小大小方向方向三角形定則三角形定則: :把兩個矢量的首尾順次連接起來把兩個矢量的首尾順次連接起來, ,第一個矢量的第一個矢量的首到第二個矢量的尾的首到第二個矢量的尾的_為合矢量。為合矢量。有向線段有向線段知識點知識點2 2 力的分解力的分解 【思維激活【思維激活2 2】 (2012(2012廣東高考廣東高考) )如圖所示如圖所示, ,兩根等長的輕繩兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上將日光燈懸掛在天花板上,

5、 ,兩繩與豎直方向的夾角都為兩繩與豎直方向的夾角都為4545, ,日日光燈保持水平光燈保持水平, ,所受重力為所受重力為G,G,左右兩繩的拉力大小分別為左右兩繩的拉力大小分別為( () )A.GA.G和和G G B. GB. G和和 G GC. GC. G和和 G G D. G D. G和和 G G【解析【解析】選選B B。日光燈受重力。日光燈受重力G G及兩根繩子的拉力及兩根繩子的拉力F FT T作用而處于作用而處于平衡狀態(tài)平衡狀態(tài), ,其受力如圖所示。由于兩個拉力的夾角成直角其受力如圖所示。由于兩個拉力的夾角成直角, ,則由則由力的平行四邊形定則可知力的平行四邊形定則可知G= ,G= ,故

6、故F FT T= G,B= G,B選項正確。選項正確。12121222223222TTF +F22【知識梳理【知識梳理】1.1.定義定義: :求一個力的求一個力的_的過程。力的分解是的過程。力的分解是_的逆的逆運算。運算。2.2.遵循的原則遵循的原則: :(1)_(1)_定則。定則。(2)_(2)_定則。定則。3.3.分解方法分解方法: :(1)(1)力的效果分解法。力的效果分解法。(2)(2)正交分解法。正交分解法。分力分力力的合成力的合成平行四邊形平行四邊形三角形三角形知識點知識點3 3 矢量和標量矢量和標量【思維激活【思維激活3 3】 (2014(2014惠州模擬惠州模擬) )如圖所示的

7、水平面上如圖所示的水平面上, ,橡皮橡皮繩一端固定繩一端固定, ,另一端連接兩根彈簧另一端連接兩根彈簧, ,連接點連接點P P在在F F1 1、F F2 2、F F3 3三力作三力作用下保持靜止用下保持靜止, ,下列判斷正確的是下列判斷正確的是( () ) A.FA.F1 1FF2 2FF3 3B.FB.F3 3FF1 1FF2 2C.FC.F2 2FF3 3FF1 1D.FD.F3 3FF2 2FF1 1【解析【解析】選選B B。P P點受力如圖所示點受力如圖所示: :由幾何知識得由幾何知識得F F3 3FF1 1FF2 2, ,所以所以B B正確正確,A,A、C C、D D錯誤。錯誤?！局?/p>

8、識梳理【知識梳理】1.1.矢量矢量: :既有大小又有既有大小又有_的物理量的物理量, ,疊加時遵循疊加時遵循_定則。如速度、力等。定則。如速度、力等。2.2.標量標量: :只有大小沒有只有大小沒有_的物理量的物理量, ,求和時按算求和時按算術法則相加。如路程、動能等。術法則相加。如路程、動能等。平行四邊形平行四邊形方向方向方向方向【微點撥【微點撥】1.1.合力與分力的關系合力與分力的關系: :(1)(1)分力的大小和方向一定時分力的大小和方向一定時, ,其合力也為定值。其合力也為定值。(2)(2)某個分力變大某個分力變大, ,合力不一定變大。合力不一定變大。(3)(3)合力的大小不一定大于分力

9、的大小。合力的大小不一定大于分力的大小。(4)(4)兩個分力大小一定兩個分力大小一定, ,夾角越大夾角越大, ,合力越小。合力越小。(5)(5)兩個大小為兩個大小為F F1 1、F F2 2的共點力合成的共點力合成, ,合力合力F F合合的取值范圍為的取值范圍為|F|F1 1- -F F2 2|F|F合合F F1 1+F+F2 2。2.2.力的分解法的兩個選取原則力的分解法的兩個選取原則: :(1)(1)當物體受三個或三個以下的力時當物體受三個或三個以下的力時, ,常用三角形法或按實際效常用三角形法或按實際效果分解。果分解。(2)(2)當物體受三個或三個以上的力時當物體受三個或三個以上的力時,

10、 ,常用正交分解法。常用正交分解法?？键c考點1 1 共點力的合成共點力的合成 共點力合成的常用方法共點力合成的常用方法: :(1)(1)作圖法作圖法: :從力的作用點起從力的作用點起, ,按同一標度作出按同一標度作出兩個分力兩個分力F F1 1和和F F2 2的圖示的圖示, ,再以再以F F1 1和和F F2 2的圖示為鄰的圖示為鄰邊作平行四邊形邊作平行四邊形, ,畫出過作用點的對角線畫出過作用點的對角線, ,量出量出對角線的長度對角線的長度, ,計算出合力的大小計算出合力的大小, ,量出對角線量出對角線與某一力的夾角確定合力的方向與某一力的夾角確定合力的方向( (如圖所示如圖所示) )。(2

11、)(2)計算法計算法: :幾種特殊情況的共點力的合成。幾種特殊情況的共點力的合成。類型類型 作圖作圖 合力的計算合力的計算 互相垂互相垂直直 F=F=tantan= = 兩力等兩力等大大, ,夾角夾角F=2FF=2F1 1coscosF F與與F F1 1夾角為夾角為 兩力等兩力等大且夾角大且夾角120120 合力與分力等大合力與分力等大 2212F +F12FF22(3)(3)力的三角形法則力的三角形法則: :將表示兩個力的圖示將表示兩個力的圖示( (或示意圖或示意圖) )保持原來保持原來的方向依次首尾相接的方向依次首尾相接, ,從第一個力的作用點從第一個力的作用點, ,到第二個力的箭頭到第

12、二個力的箭頭的有向線段為合力。如圖甲、乙所示。的有向線段為合力。如圖甲、乙所示?！绢}組通關方案【題組通關方案】 【典題【典題1 1】( (20132013重慶高考重慶高考) )如圖所示如圖所示, ,某人靜躺在椅子上某人靜躺在椅子上, ,椅椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角子的靠背與水平面之間有固定傾斜角。若此人所受重力為。若此人所受重力為G,G,則椅子各部分對他的作用力的合力大小為則椅子各部分對他的作用力的合力大小為( () )A.GA.GB.GsinB.GsinC.GcosC.GcosD.GtanD.Gtan【解題探究【解題探究】(1)(1)請畫出此人的受力分析圖。請畫出此人的受力分析圖。提

13、示提示: :(2)(2)椅子各部分對此人的作用力的合力是指椅子各部分對此人的作用力的合力是指_和和_的合力。的合力。N N1 1N N2 2【典題解析【典題解析】選選A A。人靜躺在椅子上。人靜躺在椅子上, ,所受合力所受合力F F合合=0,=0,所以椅子所以椅子各部分對此人的作用力的合力與此人的重力等大反向各部分對此人的作用力的合力與此人的重力等大反向, ,故故A A選項選項正確。正確?！就P【通關1+11+1】1.(20141.(2014泰安模擬泰安模擬) )如圖所示如圖所示,F,F1 1、F F2 2、F F3 3恰好構成封閉的直角恰好構成封閉的直角三角形三角形, ,這三個力的合力最大的

14、是這三個力的合力最大的是( () )【解析【解析】選選C C。根據(jù)力的三角形法則。根據(jù)力的三角形法則,A,A圖中合力的大小為圖中合力的大小為2F2F3 3,B,B圖中合力為零圖中合力為零,C,C圖中合力的大小為圖中合力的大小為2F2F2 2,D,D圖中合力的大小為圖中合力的大小為2F2F3 3, ,故故C C正確。正確。2.(20142.(2014中山模擬中山模擬) )如圖所示如圖所示, ,起重機的掛鉤通過兩根承受能起重機的掛鉤通過兩根承受能力相同力相同, ,但長度不同的鋼索綁在起重臂上但長度不同的鋼索綁在起重臂上, ,鋼索鋼索MOMO比比NONO長。重物長。重物重力大小為重力大小為G,G,靜

15、止在掛鉤下面。鋼索靜止在掛鉤下面。鋼索MOMO拉力大小為拉力大小為T T1 1, ,鋼索鋼索NONO的拉力大小為的拉力大小為T T2 2。則下列說法正確的是。則下列說法正確的是( () )A.TA.T1 1和和T T2 2是一對作用力與反作用力是一對作用力與反作用力B.TB.T1 1+T+T2 2=G=GC.TC.T2 2一定大于一定大于G GD.D.不斷增加掛鉤下面重物的質量不斷增加掛鉤下面重物的質量, ,則鋼索則鋼索NONO會先斷裂會先斷裂【解析【解析】選選D D。T T1 1與與T T2 2是同一點是同一點O O的受力的受力, ,不是作不是作用力與反作用力用力與反作用力,A,A錯。錯。T

16、 T1 1與與T T2 2的合力與的合力與G G大小相大小相等等, ,方向相反方向相反, ,如圖所示如圖所示, ,設設T T1 1、T T2 2與豎直方向的與豎直方向的夾角分別為夾角分別為、,則有則有T T1 1cos+Tcos+T2 2cos=G,cos=G,故故T T1 1+T+T2 2G,BG,B錯。由于無法知道錯。由于無法知道、的大小的大小, ,故故T T2 2與與G G的大小關系不確定的大小關系不確定,C,C錯。水平方向錯。水平方向上上,T,T2 2sin=Tsin=T1 1sin,Tsin,T1 1TTT2 2C.TC.T1 1TT2 2 D. D.無法確定無法確定【解析【解析】選選A A。對球。對球B B進行受力分析進行受力分析:B:B球受球受重力重力G G、彈力、彈力F F彈彈、繩的張力、繩的張力T T的作用的作用, ,處于處于平衡狀態(tài)平衡狀態(tài), ,將三力平移將三力平移, ,可構成如圖所示的可構成如圖所示的三角形三角形GTFGTF彈彈, ,顯然與題圖中的三角形顯然與題圖中的三角形AOBAOB相相似似, ,對應邊成比例對應邊成比例, ,由比例式可知由比例式可知T T與彈簧的與彈簧的勁度系數(shù)無關勁度系數(shù)無關, ,即即T T1 1=T=T2 2,A,A正確。正確?！炯庸逃柧殹炯庸逃柧殹咳魞蓚€力合力的大小為若兩個力合力的大小為10N